【新步步高】2014-2015学年高一物理人教版必修2课件：5.6向心力2

1、第五章 曲线运动 第六节 向心力人教版必修人教版必修21、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？为什么？2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。3、做圆周运动的物体一定受力吗？思考：思考：做圆周运动的物体的受力有什么特点？受力的方向和大小如何确定？水平光滑平面水平光滑平面小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动小球在水平面内做匀速圆周运动NGF1 1、小球受哪些

2、力的作用？、小球受哪些力的作用？2 2、这几个力的合力是什么？沿什么方向？这几个力的合力是什么？沿什么方向？ 这个合力起什么作用？这个合力起什么作用？vFvFvFFv做匀速圆周运动的物体，做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，与速合外力指向圆心，与速度度V V垂直垂直 2、方向：方向：总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化。3 3、效果：、效果：只改变速度方向，不改变速度大小。只改变速度方向，不改变速度大小。一、向心力1、定义：、定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。注意：注意：1、向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。2 2、向心力的、向心力的来源

3、来源：可以是重力、弹力、摩擦：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，合力，还可以是某个力的还可以是某个力的分力分力。GFfFNGTF总结分析向心力来源的思路明确研究对象确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心圆心位置进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。向心力的大小与哪些物理量有关呢？ 探究向心力的大小：探究向心力的大小：1 1、提出问题：、提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？向心力的大小与哪些因素有关？2 2、猜想假设猜想假设：FnFn与与m m、r r、有关有关3 3、设计实验设计实验：4 4、进行实验进行实

4、验：控制变量法控制变量法保持保持r r、m m一定一定FnFn与与的关系的关系保持保持m m、一定一定FnFn与与r r的关系的关系保持保持r r、一定一定FnFn与与m m的关系的关系5 5、得出结论得出结论：保持保持r r、m m一定一定Fn 2保持保持m m、一定一定Fn r保持保持r r、一定一定Fn m Fn km2r向心力演示器向心力演示器1 1、公式：、公式： F Fn n = mr = mr2 2二、向心力的大小= mv= mv2 2/r/r= mr(2/T)= mr(2/T)2 22、单位： m mkg rkg rm m rad/s vrad/s vm/sm/s T Ts s

5、 FnN 匀速圆周运动的受力特点：匀速圆周运动的受力特点：方向始终指向圆心，不断改变大小保持不变三、变速圆周运动和一般曲线运动1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？ 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？2、怎么分析研究一般的曲线运动？、怎么分析研究一般的曲线运动？1、做变速圆周运动的物体所受的力FFnFtF Ft t 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. .F Fn n 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向. .加速加速2 2

6、、处理一般曲线运动的方法：、处理一般曲线运动的方法： 把把一般一般曲线分割为许多极短的小段，每一段曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧都可以看作一小段圆弧. .这些圆弧的弯曲程度不一这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径样，表明它们具有不同的曲率半径. .注意到这点区注意到这点区别之后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，别之后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了. .r1r2知识小结知识小结向心力向心力方向方向大小大小效果效果来源来源注意：匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别和联系。注意

7、：匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别和联系。方法总结方法总结学会分析向心力的来源学会分析向心力的来源学会利用向心力公式解决圆周运动问题学会利用向心力公式解决圆周运动问题一般曲线运动的研究方法。一般曲线运动的研究方法。例题、例题、把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动，如图，小球的向心力是什么力提供的？运动，如图，小球的向心力是什么力提供的？课堂练习课堂练习解析：解析：小球受力分析如图。小球受力分析如图。G GF F可见，向心力是重力G和支持力F的合力提供的.也可以认为是支持力F在水平方向的分力提供的上题中，若小球转动的角速度为上题中，若小球转动的角速度为，如图倾角为如图倾角为，试求小球做圆周运